縱向風作用下城市隧道火災煙氣分岔流動特性研究.pdf

1、當城市隧道內(nèi)發(fā)生火災后，其狹長的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為救援工作的開展帶來一定的阻礙，火災產(chǎn)生的煙氣和熱量大大影響了救援的速度，容易造成大量的人員傷亡和財產(chǎn)損失，因此對城市隧道內(nèi)火災煙氣流動的研究非常重要，可以有效指導隧道的滅火和人員疏散，對隧道內(nèi)防排煙設計也具有很大的指導意義。
　　本文采用FDS大渦模擬方法和1/10小尺寸實驗對縱向風下隧道火災煙氣分岔流動現(xiàn)象進行研究，研究表明隨著縱向風速的增大，隧道火災煙氣流動匯聚區(qū)逐漸遠離羽流撞擊區(qū)，出

2、現(xiàn)分岔流動，隧道頂棚形成一個幾乎無煙氣存在的中心低溫區(qū)，研究還揭示了煙氣分岔流動的產(chǎn)生是由煙氣浮力和縱向風慣性力所決定的。另外，在通過數(shù)值模擬研究火源位置對煙氣流動情況影響時發(fā)現(xiàn)，隨著火源逐漸靠近側(cè)壁，煙氣流動由對稱分岔流動轉(zhuǎn)變?yōu)椴粚ΨQ分岔流動，最后向兩側(cè)流動的煙氣逐漸匯聚呈“S”型流動。
　　本文研究發(fā)現(xiàn)，煙氣分岔流動臨界風速即羽流撞擊區(qū)上游煙氣逆流完全消失時的最小風速。利用FDS模擬計算改變火源熱釋放速率和隧道高度時的分岔流動

3、臨界風速，得出煙氣分岔流動臨界風速與無量綱火源熱釋放速率的1/3次方成正比，是煙氣逆流臨界風速的1.48倍，建立煙氣分岔流動臨界風速預測模型，并通過一系列小尺寸實驗驗證該模型的可行性。
　　最后本文通過數(shù)值模擬對縱向風下不同位置處豎井排煙進行研究和比較。研究表明，煙囪效應和邊界層分離現(xiàn)象影響豎井的排煙效果，縱向風速較小時（＜1m/s），煙囪效應引起的吸穿現(xiàn)象導致豎井排煙能力較差，隨著風速的增大，吸穿現(xiàn)象消失，豎井排煙能力增強，當風